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Projetos de feira de ciências sobre condução de calor

A condução de calor é um tipo de transferência de calor no qual a temperatura é passada entre duas superfícies. Por exemplo, o aquecimento de alimentos em uma panela no fogão é um exemplo de condução. Os bons condutores transferem bem o calor, enquanto os maus condutores são chamados de isolantes térmicos. Existem vários projetos que podem ser feitos sobre esse tópico e cada um pode ser modificado para se adaptar a cada nível acadêmico.

As panelas de aço e cobre são boas condutoras, enquanto a fibra de vidro é um isolante (Photos.com/PhotoObjects.net/Getty Images)

Materiais

Todos os materiais conduzem calor em a certa taxa. Apesar de os metais serem comumente considerados condutores, qualquer material também pode ser. Coloque uma variedade de materiais exposta ao sol e posicione um termômetro abaixo de cada um deles. Deixe-os lá por um período de tempo -- duas horas, por exemplo --, checando regularmente para ver a leitura de temperatura no termômetro.

No final do tempo reservado para o experimento, faça um gráfico que mostre os aumentos de temperatura em cada material e tire conclusões sobre uma aplicação para cada material diferente. Por exemplo, o material que manteve a temperatura mais baixa é um bom isolante, e seria bom para roupas de inverno, enquanto os materiais com temperaturas mais altas seriam bons para roupas de verão.

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Metais

Os metais são os materiais mais comuns que usam a condução para transferir calor. Para esse projeto, pegue amostras de vários metais, todos com relativamente o mesmo tamanho e peso. Aqueça cada um deles em um bico de Bunsen usando um termômetro resistente ao calor para verificar a temperatura regularmente. Então, deixe-os esfriar até a temperatura ambiente, novamente tomando nota das leituras de temperatura. Faça um gráfico dos resultados e, usando os dados obtidos, decida uma aplicação prática para cada metal em termos de condução de calor. Por exemplo, os bons condutores aquecem e se resfriam mais rapidamente e, como resultado, são bons materiais para utensílios de cozinha. Os metais que não se aquecem tão rapidamente são bons para a indústria aeroespacial.

Isolantes

A condução de calor sugere um aumento de temperatura, porém, o isolamento também é uma forma de condução. Para fazer um experimento com isolantes, aqueça uma substância até uma determinada temperatura. Depois, deixe-a em contato com diferentes materiais ou metais, tomando nota das leituras de temperatura. A substância aquecida pode ser qualquer uma, mas um prego ou bastão de aço seria o ideal. Uma vez que o experimento esteja concluído, faça um gráfico com os dados. Use o gráfico para fazer determinações sobre quais aplicações práticas os materiais teriam, baseando-se nos dados obtidos. Por exemplo, o material que manteve o calor por mais tempo seria útil como um isolante caseiro, ao passo que um material que perdeu calor mais rapidamente seria mais bem aproveitado em aplicações mecânicas.

Aquecimento e resfriamento

A condução se baseia no aquecimento e resfriamento dos materiais. Com isso em mente, faça um experimento para encontrar o método mais rápido de gelar uma lata de refrigerante ou aquecer uma lata de feijão. Para o refrigerante, coloque recipientes na temperatura ambiente dentro de um banho de gelo, uma geladeira, um freezer e outros locais, como um armário ventilado ou simplesmente na sombra, e tome leituras de temperatura regularmente. Para as latas de feijão, coloque-as em uma variedade de tigelas de materiais diferentes, como vidro, plástico, madeira e pedra, e coloque-as na janela expostas ao sol. Cozinhe uma lata no fogão em panelas de diferentes materiais, como aço, cobre e ferro.

Depois do experimento, faça um gráfico das leituras de temperatura para cada localização e tome conclusões sobre qual o método mais rápido de gelar uma lata de refrigerante ou aquecer uma lata de feijão. Os materiais que aquecerem ou resfriarem mais rapidamente são bons condutores, e os mais lentos são isolantes.

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Referências

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